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與 S25C 一起,S20C 通常用作低碳鋼,無需熱處理即可使用。與含碳量相同的 SS400 相比,S20C 是高質(zhì)量的,因?yàn)樗擎?zhèn)靜鋼,并且其成分有保證。
S20C可以用于任何目的,因?yàn)樗梢酝ㄟ^滲碳和淬火增加強(qiáng)度,并且可以焊接。
S20C 由以下 JIS 標(biāo)準(zhǔn)指定。
S20C鋼管指定為S20CTK。
JIS規(guī)定的S20C的化學(xué)成分如下。
與作為一般結(jié)構(gòu)用軋制鋼的 SS400 相比,具有使鋼變脆的特性的 P 和 S 的值被指定為較低。(SS400 P 和 S 均為 0.05 或更小)
與專用于滲碳淬火的S20CK相比,P、S、Cu和Ni+Cr較多,但一般滲碳淬火都可以做到?jīng)]有問題。
S20C的碳當(dāng)量如下。
0.24 到 0.39
碳當(dāng)量是將焊接熱影響區(qū)的脆性以換算為碳含量的數(shù)值表示的值。
如果該值為 0.44% 以上,則容易產(chǎn)生焊接裂紋。
S20C是適合焊接的材料。
S20C及以下鋼種也可滲碳淬火。
在滲碳和淬火的情況下,200℃左右回火后表面硬度約為HV650~700。我認(rèn)為中心將在 HV200 左右。
經(jīng)過冷拔的拋光鋼棒(S20C-D)比正火狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度更強(qiáng)。
以下是舊JIS公布的直徑為25mm的標(biāo)準(zhǔn)試件的力學(xué)性能。請(qǐng)注意,如果材料較厚,由于質(zhì)量效應(yīng),強(qiáng)度會(huì)降低。
S20C的JIS規(guī)定的基本熱處理?xiàng)l件如下。
情況并非總是如此,應(yīng)改變熱處理?xiàng)l件以獲得所需的強(qiáng)度和硬度。
熱處理?xiàng)l件只是基本方法,不一定要相同。
滲碳淬火是通過在約 930°C 下滲碳 3 至 4 小時(shí),然后按原樣降低至 800°C 來進(jìn)行的。
之后在200℃左右的低溫下回火后使用。
S20C的楊氏模量等物理特性如下表所示。
但是,下面的數(shù)值不一定是S20C本身的數(shù)值,而是碳含量相近的碳鋼的數(shù)值,所以請(qǐng)記住這一點(diǎn)。
特別要注意的是,導(dǎo)熱系數(shù)和自然電阻會(huì)因元件的變化而產(chǎn)生很大的波動(dòng)。
最后,這里是使用 S20C 材料制造機(jī)器零件時(shí)的一些一般注意事項(xiàng)。
S20C適用于所有切割并用作原材料的小零件。也可以滲碳淬火,母材強(qiáng)度低,但滲碳淬火在表面留下壓應(yīng)力,增加疲勞強(qiáng)度。
SC材料的切削加工性較好,但其中S20C材料太軟,切削加工性稍差。
在NC車床加工的情況下,容易發(fā)生切屑纏結(jié)等問題。
在S20C中添加鉛的鉛易切削鋼(S20CL、S20CF等)也可用于提高切削加工性,因此應(yīng)考慮應(yīng)用于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。
但是,關(guān)于鉛,汽車制造商等正在考慮去鉛化,根據(jù) RoHS(EU Restriction of Hazardous Substances)等規(guī)定,有可能無法再使用。
S20C的焊接性比SS400好,可以進(jìn)行穩(wěn)定的焊接質(zhì)量。
由于碳當(dāng)量低,焊縫熱影響區(qū)不會(huì)硬化那么多,也不太擔(dān)心開裂等問題。
S20C經(jīng)滲碳淬火后,中心和表面的強(qiáng)度都很高,因此適用于對(duì)強(qiáng)度有要求的零件。
看S20C正火的力學(xué)性能,在400MPa以上,與SS400完全一樣。SS400沒有含碳量規(guī)定,但通常在0.2%左右,也接近S20C。那么有什么區(qū)別呢?
由于成分的規(guī)定,SC材料的質(zhì)量是穩(wěn)定的。
SC 材料由鎮(zhèn)靜鋼制成,與合金鋼的控制相同。目前,SS材料也采用連鑄方式,因此鎮(zhèn)靜鋼很多,但仍有一些是滾邊鋼。
對(duì)于滾邊鋼,脫氧不充分,磷、硫偏析較多,組織不均勻,材料缺陷多,可能表現(xiàn)出低溫脆性,不適用于需要可靠性。嗯。
大多數(shù)情況下可以使用SS材料進(jìn)行焊接,沒有任何問題,但是如上所述,存在質(zhì)量較差的SS材料,這可能會(huì)引起麻煩。
可以進(jìn)行填充等熱處理,但SS材料差異很大,滲碳和淬火容易導(dǎo)致紋理異常。
因此,基本上按原樣使用 SS 材料(未經(jīng)熱處理)。
焊接時(shí),要求可靠性的零件應(yīng)選用SC材料。